石家庄铁道大学050043
摘要：在日常生活，很多软件被广泛应用，而在机械设计与制造中，很多计算机软件也得到广泛使用，其中最为常见的便是CAD，此类技术一直是机械专业学生的必修课程，其将设计与制造的传统过程产生了影响，使其发生了本质上的改变，使得经济增长得到了促进，同时也使得新技术加以发展。本文研究与分析CAD技术在机械设计与制造中的应用情况，以期为机械专业学生CAD技术的学习提供科学依据。
关键词：CAD技术；机械设计与制造；应用
随着社会与国家对教育行业的支持，我国高等教育有了迅速的发展，每年大量的毕业生投入到社会工作中，但是如果想要在广大的企业中获得一个较好的工作便需要不断提升自己的能力，单纯的能力提升手段已经无法满足社会的需求，因此必须要通过综合性的手段来将自己的能力提升，提高自我竞争力。机械行业是国家的重点学科，每年都有大量的毕业生进入机械行业中从事机械设计与制造工作，在工作中，CAD技术是机械专业学生必须掌握的技能，在机械行业中发挥着重要的作用。本文对CAD技术在机械设计与制造中的应用情况进行科学分析，现报道如下：
1.CAD技术以及机械设计制造的概述
1.1CAD技术的基本概念
CAD（ComputerAidedDesign）的全称为计算机辅助设计，是一种利用计算机及其图形设备来协助相关工作人员进行设计工作的技术。该项技术诞生于上世纪60年代，是一项杰出的工程技术成就，已经在各个设计领域中广泛应用。该项技术具有很多特点，常见的特点为高智力、知识密集、效益高以及综合性强等，该项技术已经成为当代社会研究的重点课题[1]。该项技术的迅速发展，不仅会将传统的设计、制造方式进行了科学地改变，还可以将企业的市场竞争能力以及日常管理水平进行提升。
1.2CAD技术的基本功能
CAD技术具有很多功能，输入输出功能、存储功能、图形显示功能以及交互功能等是该项技术的基本功能。
1.3CAD技术的主要任务
计算机辅助工艺规程设计、计算分析、几何造型、结构分析、优化设计、工程绘图、模拟仿真、NC自动编程以及工程数据管理等均是CAD技术的主要任务。
1.4机械设计制造的基本概念
机械设计制造主要分为两个部分，即机械设计以及机械制造。前者是指通过对机械设备本身的实际需求进行分析，同时结合传输形式、机械工作原理以及材料等进行科学合理地分析，并且为机械设计与制造的工作人员提供后续机械工作的科学依据。而后者便是指在机械生产制造过程中的机械设备总称[2]。
2.在机械设计与制造中CAD技术的应用情况
2.1在机械设计中CAD技术的应用情况
在机械设计中CAD技术的应用主要分为两个方面，即零件建模以及装配建模。其中零件建模相对较为简单，是指对零件所需特征的过程进行确定，然后设计人员通过较为清晰的空间想象能力，同时与零件建模的各种技术与命令等进行结合来对零件的生产模型进行合理构建的过程。一般来说，零件与其特征之间存在较为层次性关系。设计人员在对产品进行设计的过程中，要设计产品组成的各个零件，并且还需要对各个零件之间的关系（配合、联系）等进行建立[3]。毋庸置疑，每个机械设计中，均需要不同的机械零件，这些零件之间通过一系列关系来构建，最后完成各个零件的组装形成。在生产任何一个机械产品时，均需要各个零部件的组装，因此一个十分复杂的机器我们可以将其看成是由各个单一的零部件组装而成，设计人员一旦具有此思想，便可以有效地将机械设计与制造过程进行简化，将生产效率大大提升。而此过程，我们一般需要借助CAD技术来完成，我们将已经设计完毕的零件进行组装与装配，然后将其制造出一个完整科学有序的数字化装配模型，这便是我们常说的装配建模，也是CAD技术在机械设计中最为广泛的应用。
2.2在机械制造中CAD技术的应用情况
在机械制造中CAD技术的应用也主要分为两个方面，即生产设备的管理控制和操作。零件的加工工艺路线以及工序内容可以通过人机交互界面来进行输入，随后CAD便可以直接将刀具加工时的运动轨迹以及数据加工程序进行自动输出[4]。根据大量文献显示，采取数控程序的编程在实际工作中会出现很多内容，其中最为常见的便是出错率较高，也费时费力，而采取CAD技术便可以有效地解决此类问题，其可以将数控编程的时间大大缩短，进而将生产效率大大提升。在机床中已经广泛应用了数控技术，除此之外，激光切割、焊接机、等离子弧切割、线切割、冲压机、装配机、服装剪裁以及自动绘图仪等均可以通过数控技术来加以控制。从自动化角度来看，数控加工技术已经十分成熟，可以实现完全自动化。应用CAD技术最早的工业部门便是造船、航空航天、机床制造等[5]。CAD技术自诞生以来之所以可以发展如此迅速，就是因为其给人们带来了巨大的经济效益，我们以沈阳鼓风机厂为例，该厂在风机厂透平压缩机的生产过程中很早便应用了CAD技术，其设计周期、报价周期、技术准备周期分别缩短了3个月、2周以及6个月，而该产品的三元叶片压模型的制造与设计周期也缩短了10d，供货周期缩短了6个月以上，除此之外，该项技术的应用还将整机的运行效率进行了提升，提升了3-5%，故我们看出在机械制造中CAD技术的应用广泛，影响远大。
3.结语
根据大量研究显示，现阶段大部分中小企业均会使用CAD技术来完成机械设计制造等工作，但是设计人员往往应用CAD技术仅仅存在于表层，大多数CAD技术表现在绘图层面，深层面的设计制造相对较少，而往往使用传统工艺来加工零件，缺乏对CAD技术的优势方面的认识，无法深入理解关键问题[6]。本文从CAD技术以及机械设计制造的概述（CAD技术的基本概念、CAD技术的基本功能、CAD技术的主要任务、机械设计制造的基本概念）、在机械设计与制造中CAD技术的应用情况（在机械设计中CAD技术的应用情况、在机械制造中CAD技术的应用情况）等方面来对CAD技术的应用情况进行分析与探讨，同时结合实例、实践情况等来对CAD技术的应用效果进行分析，以期为机械设计工作者的工作提供科学依据。但是我们的自身能力有限，看待问题具有一定的局限性，还望相关学者与专家批评指正。
参考文献：：
[1]郑智宏.CAD技术在矿山机械设计与制造中的应用及其前景[J].机械管理开发，2017，32（7）：112-113.
[2]徐承意.关于CAD技术在机械工艺设计中的应用研究[J].山东工业技术，2018，278（24）：135.
[3]李安，陈焕荣.自动化技术在机械设计与制造中的应用研究[J].电子测试，2018，391（10）：117-118.
[4]CentenoG，Morales-PalmaD，Gonzalez-Perez-SomarribaB，etal.AfunctionalmethodologyonthemanufacturingofcustomizedpolymericcranialprosthesesfromCATusingSPIF[J].RapidPrototypingJournal，2017，23（4）：771-780.
[5]张淑宽，刘希芳.分析三维CAD技术在机械设计中的应用[J].科技创新导报，2017，14（26）：81-81.
[6]王颖辉.公差配合在机械设计与机械制造中的应用初探[J].现代制造技术与装备，2018，.257（4）：144-146.